关 越,陈 玲
(1.安徽马鞍山技师学院;2. 皖江工学院 安徽马鞍山 243031)
电力拖动控制线路安装接线是电气专业学生必须熟练掌握的专业操作技能。但是学生在进行电力拖动控制线路安装接线实训时经常是思路不清晰,接线时感觉无从下手,从而导致一次性通电试车成功率低,给学生带来很大的挫败感,影响了教学质量。
虽然教材中直接给出了安装接线图,但是在实际教学过程中发现,由于实训教学条件的限制、低压电器元件型号不同等原因,导致教材中给出的安装接线图实用价值不高。若学生能够结合实训中现有的低压电器元件型号,正确的画出安装接线图中各个电器元件图框,就可以在短时间内掌握控制线路的安装接线技巧。
安装接线图中重要的是电器元件图框的绘制。若绘制不当,则直接影响到学生对电器元件的理解和认识,造成接线时找不到对应电器元件接线位置。
绘制元件图框的具体做法是:将控制回路原理图中同一个电器元件的电气符号画到对应的电器元件图框中。对应原则是用到电器元件中哪些触点或线圈,就画哪些电气符号,若不用则可不画。比如交流接触器有一个线圈、三对主触点、四对辅助触头,若将所有的触点、线圈的电气符号都画出来,则会使元器件图框内部复杂化,从而影响学生对触点位置的判断,导致在最终接线时出错。以双重联锁正反转控制线路中交流接触器KM1为例,在控制电路中仅使用了线圈、一对辅助常开点、一对辅助常闭点,那么就把这三个器件的电气符号画到对应接触器的图框内,如图1所示。其它电器元件图框绘制方法相同。
图1 交流接触器KM1图框
在绘制安装接线图中,电器元件图框过程中还要注意以下几点:
(1)在绘制各个电器元件图框中图形符号时要与电路原理图中电气符号保持一致。例如在按钮的元件图框绘制上,很多型号的复合按钮上常开、常闭,且触点的接线位置是交叉的。若使用标准的电气符号,则会使按钮的元件图框变得清晰。
(2)交流接触器线圈的接线端位置,应根据实际交流接触器线圈的接线端所在位置绘制。例如CJX1-9型交流接触器的线圈接线端是上下出线,那么在绘制时应上下绘制出线,如图1所示。
(3)在画图的同时要指导学生与实际使用的低压电器元件相结合,确定元件各个接线端位置,做适当标记,方便后续的线路连接,提高安装效率。
绘制好电路所需的电器元件图框后便可根据电路原理图中的逻辑控制关系完成接线图的绘制。学生经过接线图的绘制过程后,相当于在纸上完成一遍接线,为后期实物接线安装打下了基础。
绘制电器元件图框法可有效提高学生实训中的接线正确率。但是在实际工作中,很多情况下没有时间去画安装接线图,针对这个问题,在长期的教学过程中总结出了利用电路原理图,对控制回路先编线号再进行拆分最后直接进行接线的方法。
以三相异步电动机双重连锁正反转电路中的控制回路为例。在电力拖动控制线路安装时:
第一步:在安装接线前对相应的控制回路进行编号。其作用:一方面是在安装接线时,便于安装人员的安装布线;另一方面是便于后期对已连接好的线路进行故障排查。具体的编号方式有很多种,如图2所示,编号的方法具体如下:
图2 正反转控制电路编号图
从控制回路中选择与热继电器KH相连的熔断器FU2作为起始点编号为1,然后每经过一个电器元件的符号标注一个数字号码,按照从上到下,从左自右的顺序标注,最终返回到与接触器线圈连接的熔断器FU2。若电路中有等电位点,则使用同一编号。例如图2中的3号线,分别是按钮SB1常闭点的一端、按钮SB2常开点的一端、接触器KM1的辅助常开点的一端、按钮SB3常开点的一端、接触器KM2的辅助常开点的一端,这四个元器件触点的连接点为一条线路,即等电位点,因此编号相同。
第二步:如图3所示,圈出与按钮连接的相关线路编号。根据电力拖动控制线路的安装规则,在控制线路中的接触器、热继电器、熔断器及断路器等电器元件与控制按钮连接时,必须要经过连接端子,而不能直接与按钮连接。按照规则,在控制线路中需把与按钮连接的相关线路编号圈出来。这样,画圈的编号即为接到接线端子上的编号,在图3电路中②③④⑤⑦⑧号线为接到接线端子上的线。
图3 需要接到接线端子的线号图
当控制回路编号完成后,就可以进行电路的拆分。根据编号将控制回路分为网孔板上的控制回路单元和按钮控制单元。
2.2.1 网孔板上的控制回路单元
将电路原理图中所有按钮符号省略不画,那么电路原理图中剩下的便是其他电器元件之间的连接关系,即网孔板上安装的各个电器元件之间的连接关系,如图4所示,实际接线时,按照从上往下,从左往右的顺序连接线路,熔断器FU2一端与热继电器KH常闭点一端相连接即为1号线;热继电器KH常闭点的另外一端即为2号线;交流接触器KM1、KM2的辅助常开触点一端进行连接即为3号线;KM1的辅助常开点另外一端即为4号线;KM2的辅助常开点的另外一端即为7号线;KM2的辅助常闭点一端即为5号线;KM2的辅助常闭触点的另外一端与KM1线圈的一端相连接即为6号线;接触器KM1辅助常闭触点的一端即为8号线,另外一端与交流接触器KM2线圈的一端相连接即为9号线,剩下的交流接触器KM1、KM2线圈的另一端相连并与熔断器FU2连接即为0号线。图中②③④⑤⑦⑧与对应接线端子连接即可。这样省去了所有按钮,电路中剩下的就是熔断器、热继电器、接触器的连接关系,在网孔板上的电路连接关系就能一目了然。
2.2.2 按钮控制单元
将电路原理图中的接触器、热继电器、熔断器的电气符号省略去,剩下的就是按钮内部相互连接关系,如图5所示,停止按钮SB1常闭点的一端与控制按钮SB2、控制按钮SB3的一端连接(3号线);控制按钮SB2的另外一端与控制按钮SB3常闭点一端连接(4号线);控制按钮SB3的另外一端与控制按钮SB2的常闭点连接(7号线),这样很清晰的反映了按钮盒内部的电路连接关系。
图4 网孔板上控制回路单元电路图
整个过程,关键步骤在于找准对应的编号点位置,然后分别按照以上拆分的两个单元电路进行连接。最后把按钮上的②③④⑤⑦⑧号点与对应的网孔板上的接线端子上的点连接起来。完成控制回路的线路安装。
图5 按钮控制单元电路图
上述两种方法综合比较,第一种绘制电器元件图框的方法,适用于初期学习电力拖动控制线路安装的学生。学生可通过绘制电器元件图框更加清晰的了解元器件触点、线圈位置,便于快速接线。若掌握了元器件的特点后再画电器元件图框,则显得耽误接线安装的时间。而第二种编号拆分控制回路的方法则无需按照传统的安装步骤,先画接线图再接线,只需直接对照电路原理图中控制回路部分进行拆分就能完成控制回路的安装接线。
通过近两年的教学实践,在实训课程教学初期时使用绘制电器元件图框的方法,让学生进行接线安装。经过一段时间训练后,学生能自行分析电路工作原理,并对电器元件触点及线圈位置掌握清楚后,可直接使用编号拆分接线法,直接对照电路原理图进行接线。通过这两种接线方法的结合,可将学生接线后的一次性通电成功率提高至90%,教学效果良好。
电力拖动控制线路安装是一门实践性非常强的应用型课程,在实训中要根据学生的实际情况,运用学生能理解的教学方法进行教学[4]。这样即激发了学生的学习兴趣,又能让学生高效地掌握安装接线方法,进一步提高实训课的教学质量,提升学生的综合能力,为学生今后的学习工作奠定基础。